关于java成员变量与局部变量以及成员方法的内存区别问题

今天去面试遇到了有关成员变量与局部变量以及成员方法的问题，主要是涉及所处内存的问题和初始化问题，简单的总结一下：

1.java中成员变量处在堆内存（成员方法不调用时存在方法区中的静态区）中，局部变量处在栈内存中；

知其然知其所以然，我们简单了解一下Java内存分配：

一个完整的Java程序运行过程会涉及以下内存区域：

寄存器：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。

***堆：***用来存放动态产生的数据，比如new出来的对象。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。类的方法是所有的同类对象共享的，方法是存在方法区的（下面会有对方法区的介绍），只用当调用的时候才会被压入栈，不用的时候只占用方法区的内存

栈：保存局部变量的值，包括：1.用来保存基本数据类型的值（注意“的值”二字）；2.保存类的实例，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。存储在堆中的对象是全局可以被访问的，然而栈内存不能被其他线程所访问。

对于局部变量，如果是基本类型，会把值直接存储在栈；如果是引用类型，比如String s = new String(“william”);会把其对象存储在堆，而把这个对象的引用（指针）存储在栈。
再如
String s1 = new String(“william”);
String s2 = s1;
s1和s2同为这个字符串对象的实例，但是对象只有一个，存储在堆，而这两个引用存储在栈中。
类的成员变量在不同对象中各不相同，都有自己的存储空间(成员变量在堆中的对象中)，基本类型和引用类型的成员变量都在这个对象的空间中，作为一个整体存储在堆。而类的方法却是该类的所有对象共享的，只有一套，对象使用方法的时候方法才被压入栈，方法不使用则不占用内存。

方法区： JAVA 方法区与堆–java7前，java7,java8各不相同（可点击查看）

1. 方法区又被称为静态区，是程序中永远唯一的元素存储区域。和堆一样，是各个线程共享的内存区域。它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

2. Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，除了和Java堆一样 不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展之外，还可以选择不实现垃圾回收。
   这区域的内存回收目标主要是针对常量池（已经在jdk1.7后被转移到堆）的回收和类型的卸载，一般而言，这个区域的内存回收比较难以令人满意，尤其是类型的回收，条件相当苛刻，但是这部分区域的内存回收确实是必要的（所以开发新项目尽量使用1.7以上的版本）。

3. 很多开发者更愿意把方法区称为“永久代”(Perm Gen)(Permanent Generation)「总是存放不会轻易改变的内容」。在目前已经发布的JDK 1.7 的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移至堆中。

4. 运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。

常量池：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。jdk1.7以后常量池存在于堆中。

代码段：用来存放从硬盘上读取的源程序代码。

数据段：用来存放static定义的静态成员。

最后我们来个栈堆的区别总结：
堆内存和栈内存的区别
基于上边的解释我们可以很简单的总结出堆和栈的区别：
1、应用程序所有的部分都使用堆内存，然后栈内存通过一个线程运行来使用。
2、不论对象什么时候创建，他都会存储在堆内存中，栈内存包含它的引用。栈内存只包含原始值变量好和堆中对象变量的引用。
3、存储在堆中的对象是全局可以被访问的，然而栈内存不能被其他线程所访问。
4、栈中的内存管理使用LIFO的方式完成，而堆内存的管理要更复杂了，因为它是全局被访问的。堆内存被分为，年轻一代，老一代等等，更多的细节请看，这篇文章
5、栈内存是生命周期很短的，然而堆内存的生命周期从程序的运行开始到运行结束。
6、我们可以使用-Xms和-Xmx JVM选项定义开始的大小和堆内存的最大值，我们可以使用-Xss定义栈的大小
7、当栈内存满的时候，Java抛出java.lang.StackOverFlowError异常而堆内存满的时候抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space错误
8、和堆内存比，栈内存要小的多，因为明确使用了内存分配规则（LIFO），和堆内存相比栈内存非常快。

2.成员变量调用前可以不用初始化，变量创建后有默认初始值成员变量：有默认初始化值
局部变量：没有默认初始化值，必须定义，赋值，然后才能使用。